KR101277001B1 - Heat exchanger - Google Patents

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KR101277001B1
KR101277001B1 KR1020117003860A KR20117003860A KR101277001B1 KR 101277001 B1 KR101277001 B1 KR 101277001B1 KR 1020117003860 A KR1020117003860 A KR 1020117003860A KR 20117003860 A KR20117003860 A KR 20117003860A KR 101277001 B1 KR101277001 B1 KR 101277001B1
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모리토시 무라카미
유이치로 사토
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츠요시 미야지
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미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
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Abstract

덕트 확장부와 전열관 번들 수납 덕트와 전열관 번들 수납 덕트내에 배기가스에 유동 방향으로 간격을 두고서 복수단 마련된 전열관 번들을 갖는 열교환기에 있어서, 각 전열관 번들의 베어 튜브부의 상류측 및 후류측에 각각 마련된 베어 튜브부 상류측 정류판 및 베어 튜브부 후류측 정류판과, 덕트 확장부내에 및/또는 전열관 번들보다 상류측의 전열관 번들 수납 덕트내에 마련된 복수단의 도입부 정류판을 구비한 것을 특징으로 한다. 이것에 의해서, 각 전열관 번들의 베어 튜브부에 있어서의 편류를 대폭적으로 경감할 수 있다.A heat exchanger having heat transfer tube bundles provided in duct extensions and heat transfer tube bundle accommodating ducts and heat transfer tube bundle accommodating ducts with a plurality of stages spaced apart in the flow direction in the exhaust gas, each provided on an upstream side and a downstream side of a bare tube portion of each heat transfer tube bundle. And a plurality of stage inlet rectifying plates provided in the tube portion upstream rectifying plate and the bare tube portion downstream side rectifying plate and in the duct extension portion and / or in the heat transfer tube bundle storage duct upstream of the heat transfer tube bundle. Thereby, the drift in the bare tube part of each heat pipe bundle can be largely reduced.

Figure R1020117003860
Figure R1020117003860

Description

열교환기{HEAT EXCHANGER}Heat Exchanger {HEAT EXCHANGER}

본 발명은 열회수기 등의 열교환기에 있어서 열교환기 내를 흐르는 가스류를 균일하게 하는 열교환기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a heat exchanger for uniformizing the gas flow in a heat exchanger in a heat exchanger such as a heat recovery machine.

종래, 연소 배기가스의 통로 중에 벤드부를 형성하여 지그재그 형상으로 배치된 전열관에 있어서, 편류(偏流)가 발생하는 노벽(爐壁) 근방의 벤드부의 마모가 크기 때문에, 이웃하는 벤드부 끼리 사이에, 노벽에 베플판(baffle plate)을 배치하여 편류를 방지한 것이 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1).Conventionally, in a heat transfer tube in which a bend portion is formed in a passage of combustion exhaust gas and arranged in a zigzag shape, wear of the bend portion near the furnace wall where drift occurs is large, and thus, between adjacent bend portions, The arrangement | positioning of the baffle plate in the furnace wall and preventing drift is disclosed (for example, patent document 1).

또한, 화로의 후방측에 부측벽(副側壁)을 거쳐서 접속되며 또한 내부에 복수의 루프관으로부터 이루어지는 재열기 및 과열기가 배치되는 후방부 전열부를 구비한 석탄 보일러의 후방부 전열부의 루프관 마모 방지 장치에 있어서, 후방부 전열부를 구성하는 전열관벽에 있어서의 재열기 및 과열기의 루프관의 절곡 단부의 상측 위치에, 대략 수평방향으로 소정 폭을 갖고서 유로내로 장출(張出)하는 이로젼 배플(erosion baffle)을 장착하여, 해당 이로젼 배플의 전체면에 석탄재 유통 구멍을 마련한 것이 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 2).Further, the roof tube is prevented from abrasion of the rear heat transfer part of the coal boiler provided with a rear heat transfer part connected to the rear side of the furnace via a side wall and having a reheater and a superheater composed of a plurality of loop pipes therein. In the apparatus, an erosion baffle which extends into a flow path having a predetermined width in a substantially horizontal direction at an upper position of a bent end of a roof tube of a reheater and a superheater in the heat transfer pipe wall constituting the rear heat transfer part ( erosion baffle) is provided, and the coal ash distribution hole was provided in the whole surface of this erosion baffle (for example, patent document 2).

또한, 보일러 측벽의 열교환 튜브의 상부에 편류 방지판을 마련한 것이 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 3).Moreover, what provided the drift prevention plate in the upper part of the heat exchange tube of a boiler side wall is disclosed (for example, patent document 3).

또한, 석탄 보일러의 횡치형(橫置型) 열교환기에 관하여, 석탄재에 의한 전열관 튜브의 마모, 손상을 방지하기 위하여, 횡치 엘리먼트는 상부로부터 2단째가 베어 튜브(bare tube), 3단째 이하가 스파이럴 핀 튜브로 이루어져 있으며, 그 단부와 측벽관 사이의 스페이스에는 가스가 많이 유입되어, 이 부근의 튜브가 손상하므로 편류 방지판을 마련한 것이 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 4).In addition, in the transverse heat exchanger of a coal boiler, in order to prevent abrasion and damage of the heat exchanger tube by coal ash, the transverse element has a bare tube in the second stage from the top, and a spiral fin in the third stage or less. It consists of a tube, and since the gas flows in the space between the edge part and a side wall tube, and the tube of this vicinity is damaged, the thing which provided the drift prevention plate is disclosed (for example, patent document 4).

또한, 가스 터빈의 배기가스 등으로부터 열을 회수하는 배열 회수 장치에 관하여, 전면, 후면 및 측면 덕트 케이싱에 의하여 4면이 형성되고 내부를 배기가스가 통과하는 덕트와, 덕트내에 마련되고 배기가스의 유동 방향과 직교하도록 배치되고 측면 덕트 케이싱과 그 관축 길이방향이 평행한 복수개의 핀 부착 전열관에 의하여 형성된 핀 부착 전열관군을 구비한 배열 회수 장치에 있어서, 핀 부착 전열관군의 배기가스 상류측과 후류측의 양측면 덕트 케이싱의 내면에 각각 고정되고 상기 관축 길이방향을 따르는 핀 부착 전열관군의 단부를 덮도록 형성된 배플을 구비한 것이 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 5).In addition, with respect to the heat recovery apparatus for recovering heat from the exhaust gas or the like of a gas turbine, a front surface, a rear surface and a side duct casing are provided with four surfaces and exhaust gas passes through the inside, and a duct is provided within the duct. A heat recovery apparatus having a finned heat transfer tube group formed by a plurality of finned heat transfer tubes arranged at right angles to a flow direction and parallel to the lateral duct casing and its tube axis length, comprising: an exhaust gas upstream side and a wake of the fin heat transfer tube group The thing provided with the baffle which was respectively fixed to the inner surface of the both side duct casings of the side, and covered the edge part of the heat exchanger tube group with a fin along the said tube axis longitudinal direction (for example, patent document 5) is disclosed.

이와 같이, 종래부터, 열교환기(전열관, 재열기, 가열기, 열교환 튜브, 전열관 튜브, 혹은 배열 회수 장치)에 있어서, 열교환기 내를 흐르는 가스류를 균일하게 하기 위하여, 각종 정류판(整流板)(베플판, 이로젼 배플, 편류 방지판, 혹은 배플)이 제안되어 있다.Thus, conventionally, in a heat exchanger (heat transfer tube, reheater, heater, heat exchange tube, heat transfer tube, or heat recovery apparatus), various rectifier plates are used to uniformize the gas flow flowing in the heat exchanger. (A baffle plate, an erosion baffle, a drift prevention plate, or a baffle) is proposed.

그렇지만, 특허문헌 1 내지 5에 기재된 내용은 모두 열교환기의 근방 밖에 정류판이 마련되지 않아, 충분한 정류(편류의 경감) 효과를 얻을 수 없다는 문제가 있다.However, as for the content of patent documents 1-5, all the rectifying plates are provided only in the vicinity of a heat exchanger, and there exists a problem that sufficient rectification (reduction of a drift) effect cannot be acquired.

일본 실용신안 공개 제 1985-128107 호 공보(일본 실용신안 출원 제 1984-12671 호)Japanese Utility Model Publication No. 1985-128107 (Japanese Utility Model Application No. 1984-12671) 일본 특허 공개 제 1996-110007 호 공보Japanese Patent Publication No. 1996-110007 일본 특허 공개 제 1999-72202 호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 1999-72202 일본 특허 공개 제 1999-118101호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 1999-118101 일본 특허 공개 제 1997-137906 호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 1997-137906

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해서 이루어진 것으로서, 대폭적으로 편류를 경감할 수 있는 열교환기를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a heat exchanger that can greatly reduce drift.

상기의 문제점에 대하여 본 발명은 이하의 각 수단으로서 과제의 해결을 도모한다.In view of the above problems, the present invention seeks to solve the problems as the following means.

제 1 수단의 열교환기는, 덕트 확장부와 전열관 번들 수납 덕트와 상기 전열관 번들 수납 덕트내에 배기가스의 유동 방향으로 간격을 두고 복수단 마련된 전열관 번들을 가지는 열교환기에 있어서, 상기 각 전열관 번들의 베어 튜브부의 상류측 및 후류측에 각각 마련된 베어 튜브부 상류측 정류판 및 베어 튜브부 후류측 정류판과, 상기 덕트 확장부내에 및/또는 상기 전열관 번들보다 상류측의 상기 전열관 번들 수납 덕트내에 마련된 복수단의 도입부 정류판을 구비한 것을 특징으로 한다.The heat exchanger of a 1st means is a heat exchanger which has a duct extension part, a heat exchanger tube bundle accommodating duct, and the heat exchanger tube bundle provided in multiple steps at the flow direction of exhaust gas in the said heat exchanger tube bundle accommodating duct, The bare tube part of each said heat exchanger tube bundle is provided. A plurality of stages provided in the upstream side and downstream side of the bare tube section upstream rectifying plate and the bare tube section downstream side rectifying plate, and in the duct extension and / or in the heat transfer tube bundle storage duct upstream of the heat transfer tube bundle. It is characterized by including the introduction part rectifying plate.

제 2 수단의 열교환기는, 제 1 수단에 있어서, 상기 각 베어 튜브부 상류측 정류판 또는 상기 각 베어 튜브부 후류측 정류판이 평판인 것을 특징으로 한다.The heat exchanger of a 2nd means is a 1st means WHEREIN: Each said bare tube part upstream rectifying plate or each said bare tube part downstream side rectifying plate is a flat plate, It is characterized by the above-mentioned.

제 3 수단의 열교환기는, 제 1 수단에 있어서, 상기 각 베어 튜브부 상류측 정류판이 다수의 구멍을 갖는 것을 특징으로 한다.The heat exchanger of the third means is characterized in that each of the bare tube portions upstream of the rectifying plate has a plurality of holes in the first means.

제 4 수단의 열교환기는, 제 3 수단에 있어서, 상기 각 베어 튜브부 상류측 정류판의 다수의 구멍의 개구율이 20% 내지 50%인 것을 특징으로 한다.The heat exchanger of the fourth means is characterized in that, in the third means, the opening ratio of the plurality of holes of the respective upstream rectifying plates of the bare tube portions is 20% to 50%.

제 5 수단의 열교환기는, 제 3 또는 제 4 수단에 있어서, 상기 각 베어 튜브부 상류측 정류판과 상기 각 전열관 번들의 가장 상류측의 열매체 튜브 사이의 거리가 상기 구멍의 직경(D)의 10배 이상인 것을 특징으로 한다.In the heat exchanger of a 5th means, in the 3rd or 4th means, the distance between each bare tube part upstream rectification plate and the heat medium tube of the most upstream side of each said heat pipe bundle is 10 of the diameter D of the said hole. It is characterized by being more than twice.

제 6 수단의 열교환기는, 제 1 수단에 있어서, 상기 각 도입부 정류판에는, 압손 계수(壓損係數)가 1 내지 3의 범위 내가 되도록 복수의 개구가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.The heat exchanger of a 6th means is a 1st means WHEREIN: A plurality of openings are formed in each said inlet rectification plate so that the loss coefficient may be in the range of 1-3.

제 7 수단의 열교환기는, 제 1 수단에 있어서, 상기 복수단의 도입부 정류판이 띠 형상의 평판을 우물 정(井)자형으로 조합한 것을 특징으로 한다.The heat exchanger of a 7th means is a 1st means WHEREIN: The said several stage introduction part rectification plate combines the strip | belt-shaped flat plate in well shape. It is characterized by the above-mentioned.

제 8 수단의 열교환기는, 제 1 내지 제 7 수단 중 어느 하나의 수단에 있어서, 후류측의 상기 각 도입부 정류판에 형성된 복수의 개구가, 그 총면적이 상류측의 상기 도입부 정류판에 형성된 복수의 개구의 총면적과 동등하거나 혹은 보다 커지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.The heat exchanger of the eighth means includes, in any one of the first to seventh means, a plurality of openings formed in the respective inlet rectifying plates on the downstream side, and a plurality of openings of which the total area is formed in the inlet rectifying plate on the upstream side. It is formed so that it may become equal to or larger than the total area of an opening.

특허청구의 범위에 기재된 각 청구항에 따른 발명은, 상기의 각 수단을 채용하고 있어, 열교환기에 유입되는 배기가스는, 덕트 확장부내에 및/또는 상기 전열관 번들보다 상류측의 상기 전열관 번들 수납 덕트내에 마련된 복수단의 도입부 정류판에 의해서, 그 흐름이 정류되고, 정류된 배기가스가 각 전열관 번들로 흘러들어가므로, 각 전열관 번들의 베어 튜브부의 상류측 및 후류측에 각각 마련된 베어 튜브부 상류측 정류판 및 베어 튜브부 후류측 정류판에 의하여 편류를 대폭적으로 억제할 수 있다.The invention according to the claims described in the claims employs the above means, and the exhaust gas flowing into the heat exchanger is in the duct extension and / or in the heat pipe bundle storage duct upstream of the heat pipe bundle. The flow is rectified by the plurality of inlet rectifying plates provided, and the rectified exhaust gas flows into each heat pipe bundle, so that the upstream rectification of the bare tube part provided on the upstream side and the downstream side of the bare tube portion of each heat pipe bundle, respectively. Drifting can be largely suppressed by the board | plate and the bare tube part downstream side rectifying plate.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 열교환기를 채용한 화력 플랜트의 전체 구성도,
도 2는 도 1에 있어서의 열교환기의 확대 평면도,
도 3은 도 2에 있어서의 도입부 정류판의 구성도로서, (a)는 측면도, (b)는 정면도,
도 4는 도 2에 있어서의 핀 튜브부의 베어 튜브부 근방의 확대도.1 is an overall configuration diagram of a thermal power plant employing a heat exchanger according to an embodiment of the present invention,
2 is an enlarged plan view of the heat exchanger in FIG. 1;
3 is a configuration diagram of the inlet rectifying plate in FIG. 2, (a) is a side view, (b) is a front view,
4 is an enlarged view of the vicinity of a bare tube portion of the fin tube portion in FIG. 2;

(화력 플랜트의 개요)(Summary of thermal power plant)

우선, 도 1에 근거하여, 본 발명의 실시형태에 따른 열교환기를 채용한 화력 플랜트의 전체 구성에 대하여 설명한다.First, based on FIG. 1, the whole structure of the thermal power plant which employ | adopted the heat exchanger which concerns on embodiment of this invention is demonstrated.

또한, 보일러(1)의 연료로서는 석탄, 석유 등이 사용되고 있으며, 보일러(1)로부터의 배기가스 중에는, 질소산화물(NOx), 유황산화물(SOx), 더스트 등의 대기오염 물질이 포함되어 있다.In addition, there is a coal, oil, etc. is used as the fuel in the boiler (1), while the exhaust gas from the boiler (1), includes the air pollutants such as nitrogen oxide (NO x), sulfur oxide (SO x), dust have.

도 1에 도시한 바와 같이, 보일러(1)로부터 배출된 연소 배기가스는 촉매가 충전된 탈초(脫硝) 장치(2)로 도입된다.As shown in FIG. 1, the combustion exhaust gas discharged from the boiler 1 is introduced into a denitration apparatus 2 filled with a catalyst.

탈초 장치(2)에 있어서, 환원제로서 주입되는 암모니아(NH3)에 의해, 배기가스 중의 NOX가 물과 질소로 환원되어 무해화(無害化)된다.In the denitration apparatus 2, NOx in the exhaust gas is reduced to water and nitrogen by ammonia (NH 3 ) injected as a reducing agent, thereby making it harmless.

탈초 장치(2)로부터 배출된 고온의 배기가스의 온도는 에어 히터(A/H)를 경유하여, 일반적으로 120℃ 내지 150℃가 되고 있다.The temperature of the high temperature exhaust gas discharged | emitted from the denitration apparatus 2 becomes 120 degreeC-150 degreeC generally via air heater A / H.

이러한 고온의 배기가스는, 열교환기로서의 열회수 장치(3)로 도입되어, 열매체(물 등)와 열교환을 실행함으로써 열회수된다.Such high temperature exhaust gas is introduced into the heat recovery apparatus 3 as a heat exchanger, and is heat-recovered by performing heat exchange with a heat medium (water, etc.).

열회수 장치(3)로부터 배출된 배기가스 온도는 80℃ 내지 110℃가 된다.The exhaust gas temperature discharged from the heat recovery device 3 is 80 ° C to 110 ° C.

또한, 열회수 장치(3)에 있어서 가열된 열매체는 열매체 순환 배관(8)을 거쳐서 후술하는 재가열 장치(6)로 보내진다.In addition, the heat medium heated in the heat recovery device 3 is sent to the reheating device 6 described later via the heat medium circulation pipe 8.

이 열회수 장치(3)의 측부에는, 수트 블로어(soot blower) 장치가 마련되어 있다.The soot blower apparatus is provided in the side part of this heat recovery apparatus 3.

열회수 장치(3)로부터 배출된 저온의 배기가스는 합류하여 전기 집진 장치(4)로 도입되어서, 저온의 배기가스로부터 더스트가 제거된다.The low temperature exhaust gas discharged from the heat recovery device 3 joins and is introduced into the electrostatic precipitator 4 so that dust is removed from the low temperature exhaust gas.

더스트가 제거된 배기가스는 전동기에 의해 구동되는 송풍기(ID 팬)(10)에 의해 가압된다.The dust from which the dust has been removed is pressurized by a blower (ID fan) 10 driven by an electric motor.

또한, 송풍기(10)는 마련되지 않는 경우도 있다.In addition, the blower 10 may not be provided.

그 후, 탈류(脫硫) 장치(5)로 도입된다.Thereafter, it is introduced into the degassing apparatus 5.

탈류 장치(5)에 있어서, 석회석에 의해 배기가스 중의 SOX가 흡수 제거되어, 부생물로서 석고가 생성된다.In the deflowing apparatus 5, the SOx in the exhaust gas is absorbed and removed by the limestone, and gypsum is produced as a by-product.

이 때, 탈류 장치(5)로부터 배출되는 배기가스는 일반적으로 45℃ 내지 55℃로 저하되어 있다.At this time, the exhaust gas discharged | emitted from the dewatering apparatus 5 generally falls to 45 degreeC-55 degreeC.

이 배기가스를 그대로 대기에 방출하면, 저온이기 때문에 확산하기 어려워, 백연(흰 연기)가 되는 등의 문제가 생긴다.If this exhaust gas is discharged to the atmosphere as it is, it is difficult to diffuse because of low temperature, resulting in problems such as white smoke (white smoke).

따라서, 이 배기가스를 재가열 장치(6)로 도입하여, 열회수 장치(3)로부터 열매체 순환 배관(8)을 거쳐서 보내진 열매체에 의해 소정 온도 이상으로 가열하여, 굴뚝(7)으로부터 배출하고 있다.Therefore, the exhaust gas is introduced into the reheating device 6, heated by a heat medium sent from the heat recovery device 3 via the heat medium circulation pipe 8, and is discharged from the chimney 7.

또한, 도 1에는 보일러(1)의 예가 도시되어 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 내연기관, 가스 터빈, 소각로 등 각종 배기가스 발생원이 채용 가능하다.In addition, although the example of the boiler 1 is shown in FIG. 1, it is not limited to this, Various exhaust gas generating sources, such as an internal combustion engine, a gas turbine, an incinerator, are employable.

또한, 화력 플랜트로서는, 화력 발전 플랜트, 쓰레기 등 소각 플랜트가 채용 가능하다.Moreover, as a thermal power plant, an incineration plant, such as a thermal power plant and waste, can be employ | adopted.

(열교환기의 구성)(Configuration of Heat Exchanger)

다음에, 도 2에 근거하여, 열교환기로서의 열회수 장치(3)의 상세한 내용을 설명한다.Next, based on FIG. 2, the detail of the heat recovery apparatus 3 as a heat exchanger is demonstrated.

또한, 열교환기로서는, 도 2에 도시한 열회수 장치(3) 이외에, 전열관, 재열기, 과열기, 열교환 튜브, 전열관 튜브 등이 있다.As the heat exchanger, in addition to the heat recovery device 3 shown in FIG. 2, there are a heat transfer tube, a reheater, a superheater, a heat exchange tube, a heat transfer tube tube, and the like.

도 2에 도시한 바와 같이, 탈초 장치(2)의 후류측의 배기가스 덕트(20)에는, 단면이 사각인 덕트 형상의 열회수 장치(3)가 접속되어 있다.As shown in FIG. 2, the duct-shaped heat recovery device 3 having a rectangular cross section is connected to the exhaust gas duct 20 on the downstream side of the denitration apparatus 2.

도 1에 도시한 탈초 장치(2)로부터 배출된 배기가스는 열회수 장치(3)로 도입되도록 되어 있다.Exhaust gas discharged from the denitration apparatus 2 shown in FIG. 1 is introduced into the heat recovery apparatus 3.

열회수 장치(3)는 배기가스 덕트(20)의 후류측에 접속된 덕트 확장부(21)와, 덕트 확장부(21)의 후류측에 접속된 전열관 번들 수납 덕트(22)에 의해 구성되어 있다.The heat recovery device 3 is constituted by a duct extension 21 connected to the wake side of the exhaust gas duct 20 and a heat transfer tube bundle storage duct 22 connected to the wake side of the duct extension 21. .

그리고, 덕트 확장부(21)내에 및/또는 전열관 번들 수납 덕트(22)내에는, 이하와 같이 복수장의 정류판(23 내지 27)이 장착되어 있다.In the duct extension 21 and / or the heat pipe bundle accommodating duct 22, a plurality of rectifying plates 23 to 27 are mounted as follows.

<덕트내의 정류판><Commutator board in duct>

도 2에 도시하는 바와 같이, 덕트 확장부(21)내에는, 3장의 도입부 정류판(다공판)(23, 24, 25)이 장착되어 있다.As shown in FIG. 2, three inlet part rectifying plates (porous plates) 23, 24, and 25 are mounted in the duct extension 21. As shown in FIG.

또한, 3장의 도입부 정류판(다공판)(23, 24, 25) 중 한장 혹은 전부를 전열관 번들 수납 덕트(22)내[핀 튜브부(15)보다 상류측]에 장착해도 좋다.In addition, one or all of the three introduction portion rectifying plates (porous plates) 23, 24, and 25 may be mounted in the heat transfer tube bundle storage duct 22 (upstream of the fin tube portion 15).

각 도입부 정류판(23, 24, 25)은, 도 3의 (a)의 측면도, 도 3의 (b)의 정면도에 도시하는 바와 같이, 복수 라인의 띠 형상의 가로 평판(Px)과 복수 라인의 띠 형상의 세로 평판(Py)을 종횡으로 우물 정자형으로 조합하여 구성되어 있다.As shown in the side view of FIG. 3 (a) and the front view of FIG. 3 (b), each introduction part rectifying plate 23, 24, 25 is a strip | line-shaped horizontal flat plate Px of multiple lines, and multiple lines. The strip-shaped vertical flat plate Py is vertically and horizontally combined in a well sperm shape.

이 경우, 각 도입부 정류판(23, 24, 25)의 개구는 3장의 합계 압손 계수[도입부 정류판(23…)이 2장 밖에 없는 경우는 2장의 합계 압손 계수]가 1 내지 3의 범위내, 바람직하게는 2가 되도록 한다.In this case, the openings of each of the inlet rectifying plates 23, 24, and 25 have three total pressure loss coefficients (two total pressure loss coefficients when there are only two of the introduction rectifier plates 23 ...) in the range of 1 to 3. Preferably, it is set to two.

그리고, 배기가스 덕트(20)의 단면적을 So, 1단째 도입부 정류판(23)의 다수(복수)의 개구의 총단면적을 S1, 2단째 도입부 정류판(24)의 다수(복수)의 개구의 총단면적을 S2, 3단째 도입부 정류판(25)의 다수(복수)의 개구의 총단면적을 S3, 전열관 번들 수납 덕트(22)의 단면적을 Sd라고 하면,Then, the cross-sectional area of the exhaust gas duct 20 is So, and the total cross-sectional area of the plurality of (plural) openings of the first-stage inlet rectifying plate 23 is S1, of the plurality of (plural) openings of the second-stage inlet rectifying plate 24. If the total cross-sectional area is S2, the total cross-sectional area of the plurality of (plural) openings of the third-stage inlet rectifying plate 25 is S3, and the cross-sectional area of the heat transfer tube bundle storage duct 22 is Sd.

S1 ＜ S2 ＜ S3 ＜SdS1 <S2 <S3 <Sd

가 되도록, 각 도입부 정류판(23, 24, 25)에 다수(복수)의 개구가 형성되어 있다.A plurality of (plural) openings are formed in each of the inlet rectifying plates 23, 24, and 25 so as to be.

또한, 적어도 3단째(가장 후류측)의 도입부 정류판(25)의 개구의 총단면적(S3)은 배기가스 덕트(20)의 단면적(So)보다 커지도록 한다.In addition, the total cross-sectional area S3 of the opening of the inlet rectifying plate 25 in at least the third stage (most downstream) is made larger than the cross-sectional area So of the exhaust gas duct 20.

이와 같이, 각 도입부 정류판(23, 24, 25)을, 다수(복수)의 개구의 총단면적이 후류로 감에 따라서 점차 커지도록 구성하는 것에 의해, 열회수 장치(3a, 3b)의 입구 부근의 애쉬 이로젼(ash erosion)을 방지할 수 있다.In this way, the inlet rectifying plates 23, 24, and 25 are configured such that the total cross-sectional area of the plurality of (plural) openings gradually increases as the wake flows, so that the inlet vicinity of the heat recovery devices 3a and 3b is near. It can prevent ash erosion.

예를 들면, 단면적(So) ＜ 총단면적(S1) ＜ 총단면적(S2) ＜ 총단면적(S3) ＜ 단면적(Sd), 혹은, 총단면적(S1) ＜ 단면적(So) ＜ 총단면적(S2) ＜ 총단면적(S3) ＜ 단면적(Sd), 또는, 총단면적(S1) ＜ 총단면적(S2) ＜ 단면적(So) ＜ 총단면적(S3) ＜ 단면적(Sd)이 되도록 한다.For example, cross-sectional area So <total cross-sectional area S1 <total cross-sectional area S2 <total cross-sectional area S3 <cross-sectional area Sd or total cross-sectional area S1 <cross-sectional area So <total cross-sectional area S2 <Total cross-sectional area S3 <cross-sectional area Sd or the total cross-sectional area S1 <total cross-sectional area S2 <cross-sectional area So <total cross-sectional area S3 <cross-sectional area Sd.

이 경우, 도 3에 도시한 우물 정자형의 것에서는, 가로 평판(Px) 및 세로 평판(Py)의 개수를 동일하게 하고, 각 가로 평판(Px) 및/또는 세로 평판(Py)의 장착 간격을 후류측의 도입부 정류판(23, 24, 25)으로 감에 따라서 동등하게 혹은 넓게 하는 것에 의해, 다수(복수)의 개구의 총단면적(S1, S2, S3)이 후류로 감에 따라서 점차 커지도록 구성해도 좋다.In this case, in the well sperm type shown in FIG. 3, the number of the horizontal flat plates Px and the vertical flat plates Py is the same, and the mounting intervals of the horizontal flat plates Px and / or the vertical flat plates Py are adjusted. By equalizing or widening the flow into the inlet rectifying plates 23, 24, and 25 on the wake side, the total cross-sectional areas S1, S2, S3 of the plurality of (plural) openings are gradually increased as the flow goes to the wake. You may comprise.

혹은, 다수(복수)의 개구의 크기는 동일하게 하고, 가로 평판(Px) 및 세로 평판(Py)의 개수를 후류측의 도입부 정류판(23, 24, 25)으로 감에 따라서 증가하도록 구성해도 좋다.Alternatively, the size of the plurality of (plural) openings may be the same, and the number of the horizontal flat plates Px and the vertical flat plates Py may be increased to the inlet rectifying plates 23, 24, and 25 on the downstream side. good.

또한, 도입부 정류판은 2장 혹은 4장 이상(복수장)으로 해도 좋다.In addition, the introduction part rectifying plate may be two or four (multiple).

또한, 각 도입부 정류판(23, 24, 25)의 형상으로서는, 도 3에 도시한 것에 한정되는 것은 아니며, 평판에 다수의 원형의 구멍을 뚫은 형상의 것이어도 좋다.In addition, the shape of each introduction part rectification plate 23, 24, 25 is not limited to what is shown in FIG. 3, The thing of the shape which drilled many circular holes in the flat plate may be sufficient.

또한, 가장 후류측의 도입부 정류판(25)은 전열관 번들 수납 덕트(22)내에 장착해도 좋다.In addition, the introduction part rectifying plate 25 of the most downstream side may be mounted in the heat transfer pipe bundle accommodating duct 22.

또한, 1단째 도입부 정류판(23)의 개구의 상하 좌우 방향의 위치와 2단째 도입부 정류판(24)의 개구의 상하 좌우 방향의 위치, 혹은 2단째 도입부 정류판(24)의 개구의 상하 좌우 방향의 위치와 3단째 도입부 정류판(25)의 개구의 상하 좌우 방향의 위치가 일치하지 않도록, 각 도입부 정류판(23, 24, 25)을 구성하는 것에 의해, 배기가스의 흐름을 보다 균일화할 수 있다.Moreover, the position of the opening of the 1st stage | middle introduction part rectification board 23, and the position of the up-down / left-right direction of the opening of the 2nd stage introduction part rectification plate 24, or the up, down, left, right of the opening of the 2nd stage introduction part rectifying plate 24 By configuring the respective inlet rectifying plates 23, 24, and 25 so that the position in the direction and the position in the up, down, left and right directions of the opening of the third stage inlet rectifying plate 25 do not coincide, the flow of exhaust gas can be made more uniform. Can be.

예를 들면, 도 3에 도시한 구조의 것에서는, 후류측의 가로 평판(Px)과 세로 평판(Py)이 교차하는 개소의 상하 좌우 방향의 위치가 그 상류측의 개구(Si)의 상하 좌우 방향의 위치에 위치하도록 한다.For example, in the structure shown in FIG. 3, the position of the up-down left-right direction of the location where the horizontal flat plate Px and the vertical flat plate Py on the downstream side cross | intersects up, down, left and right of the opening Si of the upstream side Position it in the direction.

<전열관 번들 수납 덕트내의 정류판><Commutation board in heat pipe bundle storing duct>

도 2에 도시하는 바와 같이, 열회수 장치(3)의 전열관 번들 수납 덕트(22)내에는, 배기가스의 유동 방향으로 고온 전열관 번들(11), 중온 전열관 번들(12) 및 저온 전열관 번들(13)로 이루어지는 3단(복수단)의 전열관 번들이 간격을 두고서 장착되어 있다.As shown in FIG. 2, in the heat pipe bundle accommodation duct 22 of the heat recovery apparatus 3, the high temperature heat pipe bundle 11, the medium temperature heat pipe bundle 12, and the low temperature heat pipe bundle 13 in the flow direction of exhaust gas. Three stages of heat transfer tube bundles (recovery means) are mounted at intervals.

전열관 번들(11 내지 13)은 각각 복수열, 다수단의 핀 튜브부(전열부)(15)와, 인접하는 핀 튜브부(전열부)(15)의 단부를 접속하는 베어 튜브부(U자형 관부)(18)에 의해 구성되어 있다.The heat transfer tube bundles 11 to 13 each have a plurality of rows and a plurality of stages of a fin tube portion (heat transfer portion) 15 and a bare tube portion (U-shape) for connecting ends of adjacent fin tube portions (heat transfer portions) 15. Pipe part) 18 is comprised.

각 전열관 번들(11 내지 13)의 상류단 및 후류단은 열회수 장치(3)의 벽면에 장착된 헤더(14)에 접속되어 있다.The upstream end and the downstream end of each heat pipe bundle 11 to 13 are connected to a header 14 mounted on the wall surface of the heat recovery device 3.

각 헤더(14)에는, 도 1에 도시한 열매체 순환 배관(8)이 접속되어 있다.The heat medium circulation pipe 8 shown in FIG. 1 is connected to each header 14.

그리고, 각 핀 튜브부(15)의 양단의 베어 튜브부(18)의 상류측 및 후류측에는, 베어 튜브부(18)을 덮도록 베어 튜브부 상류측 정류판(26) 및 베어 튜브부 후류측 정류판(27)이 장착되어 있다.The bare tube portion upstream side rectifying plate 26 and the bare tube portion downstream side of the bare tube portion 18 on both the upstream side and the downstream side of each of the fin tube portions 15 so as to cover the bare tube portion 18. The rectifying plate 27 is mounted.

다음에, 도 4에 근거하여, 핀 튜브부(15)의 양단부에 장착된 베어 튜브부 상류측 정류판(26) 및 베어 튜브부 후류측 정류판(27)의 상세한 구조에 대하여 설명한다.Next, based on FIG. 4, the detailed structure of the bare tube part upstream rectifying board 26 and the bare tube part downstream side rectifying plate 27 attached to the both ends of the fin tube part 15 is demonstrated.

핀 튜브부(15)는 복수조의 직관(直管)의 열매체 튜브(16)와, 각 열매체 튜브(16)의 외주면에 장착된 나선형상의 전열 핀(17)과, 인접하는 열매체 튜브(16)의 단부끼리를 접속하는 베어 튜브부(18)로 구성되어 있다.The fin tube portion 15 includes a plurality of sets of heat pipes 16 of straight pipes, spiral heat transfer fins 17 attached to the outer circumferential surface of each heat pipe tube 16, and adjacent heat pipes 16. It consists of the bare tube part 18 which connects edge parts.

이 베어 튜브부(18)에는 전열 핀(17)이 장착되지 않으며, 더우기 베어 튜브부(18)는 전열관 번들 수납 덕트(22)내에 수납되는 구조로 되어 있기 때문에, 베어 튜브부(18)에서는 가스 숏패스(gas short-pass)를 일으킬 가능성이 있다.Since the heat transfer fin 17 is not attached to the bare tube portion 18, and the bare tube portion 18 is structured to be housed in the heat transfer tube bundle storage duct 22, the bare tube portion 18 has no gas. There is a possibility of causing a gas short-pass.

따라서, 가스 숏패스를 방지할 수 있도록, 베어 튜브부(18)의 상류측 및 후류측의 전열관 번들 수납 덕트(22)내의 측벽에 베어 튜브부 상류측 정류판(26) 및 베어 튜브부 후류측 정류판(27)이 장착되어 있다.Thus, the upstream side and the downstream side of the bare tube section 18 and the bare tube section upstream rectifying plate 26 and the bare tube section downstream side of the bare tube section 18 in the heat pipe bundle receiving duct 22 on the upstream side and the downstream side of the bare tube section 18 can be prevented. The rectifying plate 27 is mounted.

이 베어 튜브부 상류측 정류판(26)에는, 직경(D)의 다수의 구멍이 뚫려져 있다.In this bare tube part upstream side rectifying plate 26, many holes of diameter D are drilled.

이러한 다수의 구멍에 의한 개구율은 20% 내지 50%로 한다.The opening ratio by such a plurality of holes is 20% to 50%.

또한, 열매체 튜브(16)[베어 튜브부(18)의 상류단]와 베어 튜브부 상류측 정류판(26)의 거리(L)가 구멍의 직경(D)의 10배 이상이 되는 위치에 열매체 튜브(16)를 배치한다.Further, the heat medium is located at a position where the distance L between the heat medium tube 16 (upstream end of the bare tube part 18) and the bare tube part upstream side rectifying plate 26 becomes 10 times or more of the diameter D of the hole. Place the tube 16.

또한, 거리(L)/구멍의 직경(D)의 비의 상한은 인접하는 핀 튜브부(15, 15)간의 거리, 전열관 번들 수납 덕트(22)의 크기 등에 의해 필연적으로 결정된다.In addition, the upper limit of the ratio of the distance L / diameter D of the holes is inevitably determined by the distance between the adjacent fin tube portions 15 and 15, the size of the heat transfer tube bundle accommodating duct 22, and the like.

한편, 베어 튜브부 후류측 정류판(27)은 솔리드의 것을 배치한다.On the other hand, the bare tube part downstream side rectifying plate 27 arrange | positions a solid thing.

이러한 구조로 함으로써, 열매체 튜브(16)의 부분에 있어서의 배기가스의 흐름의 압손과, 베어 튜브부(18) 부분에 있어서의 배기가스의 흐름의 압손을 거의 동일하게 할 수 있기 때문에, 배기가스를 정류(편류의 경감)할 수 있다.With such a structure, the pressure loss of the flow of the exhaust gas in the portion of the heat medium tube 16 and the pressure loss of the flow of the exhaust gas in the bare tube portion 18 can be made almost the same. Can rectify (reduce drift).

또한, 베어 튜브부 상류측 정류판(26) 및 베어 튜브부 후류측 정류판(27)의 쌍방 모두, 솔리드의 것으로 해도 좋거나, 혹은 쌍방 모두 다수의 구멍을 뚫은 것으로 해도 좋다.In addition, both of the bare tube part upstream rectifying plate 26 and the bare tube part downstream side rectifying plate 27 may be solid, or both may be drilled a plurality of holes.

또한, 베어 튜브부 상류측 정류판(26) 및 베어 튜브부 후류측 정류판(27)은 유지보수를 고려하여 착탈 가능한 것으로 한다.The bare tube part upstream side rectifying plate 26 and the bare tube part downstream side rectifying plate 27 are removable in consideration of maintenance.

(그 외의 실시형태)(Other Embodiments)

이상, 본 발명의 각 실시형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상기의 각 실시형태에 한정되지 않으며, 본 발명의 범위내에서 각종 변경을 추가해도 좋다는 것은 말할 필요도 없다.As mentioned above, although each embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to each said embodiment, You may add various changes within the scope of this invention.

1 : 보일러 2 : 탈초 장치
3 : 열회수 장치(열교환기) 4 : 전기 집진 장치
5 : 탈류 장치 6 : 재가열 장치
7 : 굴뚝 8 : 열매체 순환 배관
9 : 수트 블로어 장치 10 : 송풍기
11 : 고온 전열관 번들 12 : 중온 전열관 번들
13 : 저온 전열관 번들 14 : 헤더
15 : 핀 튜브부(전열부) 16 : 열매체 튜브
17 : 전열 핀 18 : 베어 튜브부(U자형 관부)
20 : 배기가스 덕트 21 : 덕트 확장부
22 : 전열관 번들 수납 덕트 23 : 1단째 도입부 정류판
24 : 2단째 도입부 정류판 25 : 3단째 도입부 정류판
26 : 베어 튜브부 상류측 정류판 27 : 베어 튜브부 후류측 정류판
So : 배기가스 덕트 단면적
S1 : 1단째 도입부 정류판의 개구의 총단면적
S2 : 2단째 도입부 정류판의 개구의 총단면적
S3 : 3단째 도입부 정류판의 개구의 총단면적
Sd : 전열관 번들 수납 덕트 단면적 Si : 도입부 정류판의 각 개구
D : 구멍의 직경 L : 거리
Px : 가로 평판 Py : 세로 평판1: boiler 2: denitration device
3: heat recovery device (heat exchanger) 4: electric dust collector
5: dehydration device 6: reheating device
7: chimney 8: heat medium circulation pipe
9: soot blower device 10: blower
11: high temperature heat pipe bundle 12: medium temperature heat pipe bundle
13: low temperature heat pipe bundle 14: header
15: fin tube portion (heat transfer portion) 16: heat medium tube
17: heat transfer fin 18: bare tube portion (U-shaped tube portion)
20: exhaust gas duct 21: duct extension
22: heat transfer bundle bundle storage duct 23: first stage inlet rectifying plate
24: 2nd stage inlet rectifier plate 25: 3rd stage inlet rectifier plate
26: bare tube portion upstream side rectifying plate 27: bare tube portion downstream side rectifying plate
So: Exhaust gas duct cross section
S1: total cross-sectional area of the opening of the first-stage rectifying plate
S2: total cross-sectional area of the opening of the second-stage rectifying plate
S3: total cross-sectional area of the opening of the third-stage rectifying plate
Sd: Heat pipe bundle storage duct cross-sectional area Si: Opening of each opening of rectifying plate
D: diameter of hole L: distance
Px: Horizontal Plate Py: Vertical Plate

Claims (8)

덕트 확장부와, 전열관 번들 수납 덕트와, 상기 전열관 번들 수납 덕트내에 배기가스에 유동 방향으로 간격을 두고서 복수단 마련된 전열관 번들을 갖는 열교환기에 있어서,
상기 각 전열관 번들의 베어 튜브부의 상류측 및 후류측에 각각 마련된 베어 튜브부 상류측 정류판 및 베어 튜브부 후류측 정류판과,
상기 덕트 확장부내에 마련된 복수단의 도입부 정류판을 구비하며,
복수단의 상기 도입부 정류판은, 상류측의 상기 도입부 정류판의 개구의 상하 좌우 방향의 위치와 하류측의 상기 도입부 정류판의 개구의 상하 좌우 방향의 위치가 일치하지 않도록, 각 도입부 정류판을 구성하는 것을 특징으로 하는
열교환기.In the heat exchanger which has a duct extension part, a heat exchanger tube bundle accommodating duct, and the heat exchanger tube bundle provided in the said heat exchanger tube bundle accommodating duct in multiple stages at intervals in the flow direction to exhaust gas,
A bare tube portion upstream rectifying plate and a bare tube portion downstream side rectifying plate respectively provided on an upstream side and a downstream side of a bare tube portion of each heat pipe bundle;
A plurality of stage inlet rectifying plates provided in the duct extension;
The introduction part rectifying plates of the plurality of stages are formed so that the positions of the upstream and downward directions of the openings of the opening part rectifying plates on the upstream side and the positions of the up, down, left and right directions of the openings of the opening part rectifying plates on the downstream side do not coincide with each other. Characterized in that
heat transmitter. 제 1 항에 있어서,
상기 각 베어 튜브부 상류측 정류판 또는 상기 각 베어 튜브부 후류측 정류판은 평판인 것을 특징으로 하는
열교환기.The method of claim 1,
The bare tube portion upstream side rectifying plate or each bare tube portion downstream side rectifying plate is a flat plate.
heat transmitter. 제 1 항에 있어서,
상기 각 베어 튜브부 상류측 정류판은 다수의 구멍을 갖는 것을 특징으로 하는
열교환기.The method of claim 1,
Each of the bare tube sections upstream side rectifying plate has a plurality of holes
heat transmitter. 제 3 항에 있어서,
상기 각 베어 튜브부 상류측 정류판의 다수의 구멍의 개구율은 20% 내지 50%인 것을 특징으로 하는
열교환기.The method of claim 3, wherein
The aperture ratio of the plurality of holes of the upstream side rectifying plates of each bare tube portion is 20% to 50%.
heat transmitter. 제 3 항에 있어서,
상기 각 베어 튜브부 상류측 정류판과 상기 각 전열관 번들의 가장 상류측의 열매체 튜브 사이의 거리는 상기 구멍의 직경(D)의 10배 이상인 것을 특징으로 하는
열교환기.The method of claim 3, wherein
The distance between the upstream side rectifying plate of each bare tube portion and the heat medium tube of the most upstream side of each heat pipe bundle is at least 10 times the diameter (D) of the hole.
heat transmitter. 제 1 항에 있어서,
상기 각 도입부 정류판에는, 압손 계수가 1 내지 3의 범위내가 되도록 복수의 개구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
열교환기. The method of claim 1,
A plurality of openings are formed in each of the inlet rectifying plates so that the pressure loss coefficient is in the range of 1 to 3.
heat transmitter. 제 1 항에 있어서,
상기 복수단의 도입부 정류판은 띠 형상의 평판을 우물 정자형으로 조합한 것을 특징으로 하는
열교환기.The method of claim 1,
The multi-stage inlet rectifying plate is a combination of a strip-like plate in a well sperm shape, characterized in that
heat transmitter. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
후류측의 상기 각 도입부 정류판에 형성된 복수의 개구는 그 총면적이 상류측의 상기 도입부 정류판에 뚫린 복수의 개구의 총면적과 동등하거나 혹은 보다 커지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
열교환기.The method according to any one of claims 1 to 7,
The plurality of openings formed in the respective inlet rectifying plates on the downstream side are formed such that the total area thereof is equal to or larger than the total area of the plurality of openings drilled in the inlet rectifying plate on the upstream side.
heat transmitter.
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